混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，包括混合式地連墻、內襯砌、帽梁、頂板、底板、內隔墻、填芯和錨體，其中混合式地連墻設置于周圈，由下墻體和上墻體組成；內襯砌緊貼混合式地連墻內側，由上襯砌、下襯砌組成，分別與上墻體和下墻體牢固連接；帽梁位于混合式地連墻和內襯砌頂部；底板位于內襯砌內側下部、通過穿孔型鋼連接件實現與下襯砌和下墻體的牢固連接；內隔墻與填芯位于底板之上；頂板位于內隔墻與填芯之上，錨體位于頂板之上。本發明實現了混合式地連墻由臨時圍護結構變為與內襯砌、底板、頂板共同承受主纜拉力的永久受力結構的轉變，減小了懸索橋錨碇基礎的規模，增強了基礎抗滑移抗傾覆穩定性。
【專利說明】混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎
【技術領域】
[0001]本發明屬于橋梁【技術領域】，具體涉及一種橋梁錨碇基礎的新型結構，特別是一種混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎。
【背景技術】
[0002]地下連續墻技術在我國的橋梁錨碇基礎支護結構中得到了廣泛的應用，先后建成了潤揚大橋凍結法地下連續墻錨碇支護結構、陽邏大橋直徑73m的圓形地下連續墻錨碇支護結構、珠江黃埔大橋的地下連續墻錨碇支護結構以及武漢鸚鵡洲大橋的地下連續墻錨碇支護結構。
[0003]這些傳統的地下連續墻結構雖然也由墻體、內襯、底板、頂板等組成部分。在設計中地下連續墻僅作為錨碇基坑的圍護結構，起到擋土、擋水的作用，因此一般墻體為上下通長的鋼筋混凝土結構，內襯也為上下通長的鋼筋混凝土結構。墻體、內襯連接通過普通的直螺紋鋼筋接駁器進行連接，底板與內襯的連接通過插入內襯的1cm?20cm長的鋼筋進行連接，墻體、內襯和底板并未形成一體。這種連接方式并不可靠，在水平力作用下前側墻體與底板底部的交接位置、后側墻體與底板頂部的交接位置受力較集中，容易發生裂縫和腐蝕，因此以往設計中并不將地下連續墻作為永久受力的一部分，如專利CN201809785U介紹的一種“C?”形地下連續墻支護結構，仍作為一種圍護結構，并不參與永久結構受力。
[0004]在建筑工程中，考慮支護結構作為地下室外墻參與永久結構受力的“兩墻合一”技術發展較快，在軟土地基的很多高層建筑中的到了應用。也出現了相關的筏板與混合式地連墻連接技術、冠梁與混合式地連墻連接技術等方面的專利(CN203613565U、CN103615017A)。但橋梁錨碇基礎的永久受力工況以主纜的水平受力為主，水平荷載巨大，與建筑工程中的豎向受力為主的特點有很大的差別。因此對地下連續墻與底板的連接構造要求更高。此外橋梁錨碇基礎的規模更大，如虎門二橋錨碇的圓形地下連續墻平面圓形外輪廓的直徑達到90m，混合式地連墻、內襯砌、頂板及底板的厚度都比建筑工程的地下連續墻厚很多。必須采用新的連接構造，才能使得混合式地連墻與重力式錨碇能夠形成復合基礎。
[0005]近年來，在日本鋼質混合式地連墻技術發展迅速，采用若干小型工字型鋼相互連接來代替縱向鋼筋，具有剛度大、墻體截面小、占地省的優點。國內目前也逐步出現了這類技術的改進和應用，如CN103233459A專利提出了 “一種二合一雙鋼板混凝土組合地下連續墻及其施工方法”。這種技術應用在懸索橋錨碇地下連續墻中有如下幾個問題:1、日本的鋼質地下連續墻采用的是小型工字鋼逐段連接形成一個槽段，工效較低，適用于小型工程及狹窄場地；2、國內的組合地下連續墻專利技術的板與墻的連接仍不可靠，該專利采用梁板鋼筋直接焊接到混合式地連墻的鋼板上進行連接，在巨大水平力作用下容易拉斷；3、全高度范圍內采用組合地下連續墻，經濟性較差。
【發明內容】
[0006](一)要解決的技術問題
[0007]有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，以解決軟巖地基中的超大型懸索橋錨碇基礎建設難題，通過新型連接構造使得混合地下連續墻與底板形成可靠連接，從而實現地下連續墻與重力式錨碇的共同受力，達到提高錨碇基礎抗滑移抗傾覆能力，提高基礎安全度，減小內襯與底板厚度、降低填芯用量等目的。
[0008]( 二 )技術方案
[0009]為達到上述目的，本發明提供了一種混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，該混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎包括混合式地連墻1、內襯砌2、帽梁3、頂板4、底板5、內隔墻6、填芯7和錨體8，其中:
[0010]混合式地連墻I設置于周圈，內襯砌2緊貼于混合式地連墻I內側；帽梁3位于混合式地連墻I和內襯砌2的頂部，底板5位于內襯砌2的內側下部；
[0011 ] 內隔墻6和填芯7位于底板5之上，頂板4位于內隔墻6和填芯7之上，錨體8位于頂板4之上；
[0012]錨體8包括前支墩13、前錨室14和后錨室15 ;填芯7位于后錨室15底部由頂板
4、底板5與內隔墻6圍成的區域中。
[0013]上述方案中，所述混合式地連墻I為混合墻體結構，包括下墻體9和上墻體10，其中下墻體9為型鋼混凝土墻體，混凝土標號不小于C35，上墻體10為鋼筋混凝土墻體，混凝土標號不小于C30。
[0014]上述方案中，在所述下墻體9的底部還包括墻底注漿16，用以提高防滲能力并消除墻底泥皮影響，通過采用混合墻體結構與墻底注漿增強了下墻體9的抗剪能力，保證了作為永久結構承受水平纜力的受力安全性。
[0015]上述方案中，所述內襯砌2為混合襯砌結構，包括下襯砌11和上襯砌12，其中下襯砌11為混凝土標號不小于C35的鋼筋混凝土結構，上襯砌12為混凝土標號不小于C30的鋼筋混凝土結構。
[0016]上述方案中，所述的下墻體9、下襯砌11和底板5通過穿孔型鋼連接件17實現三者間受力鋼筋的貫通及可靠連接。
[0017]上述方案中，所述穿孔型鋼連接件17由型鋼18、穿孔鋼筋接駁器19和型鋼18兩側的鋼剪力鍵20組成。
[0018]上述方案中，所述下墻體9與上墻體10通過下墻體9中的型鋼18與上墻體10中的縱向受力鋼筋21焊接在一起，實現上下墻體的可靠連接。
[0019]上述方案中，所述下墻體9的底部嵌入中風化或微風化巖層中，嵌入巖層的長度為地下連續墻外徑的5%?20%。
[0020](三)有益效果
[0021]從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果:
[0022]1、本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，通過采用型鋼混凝土下墻體與鋼筋混凝土上墻體的混合墻體結構，提到了墻體的整體剛度和抵抗水平荷載的能力，可減小下墻體的墻體壁厚，節省造價。
[0023]2、本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，通過將下墻體、下襯砌和底板內部的鋼筋進行貫通，實現下墻體、下襯砌和底板的可靠連接，改善了下墻體、下襯砌和底板交接位置的受力狀態，增強了復合基礎的整體受力性能。
[0024]3、本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，通過穿孔型鋼連接件增強下墻體的剛度和承載能力，并將下墻體嵌入到中風化或微風化巖層中，使得地下連續墻可作為永久受力結構參與整體錨碇基礎的永久水平受力。該復合基礎可大幅提高抗滑移、抗傾覆能力，從而進一步降低內襯砌厚度、底板厚度及填芯量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎的立面示意圖；
[0026]圖2為本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎的頂面俯視圖；
[0027]圖3為本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎的墻體剖面圖；
[0028]圖4為本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎的穿孔型鋼連接件及上墻體與下墻體的鋼筋與型鋼連接構造圖。
[0029]附圖標記:混合式地連墻1、內襯砌2、帽梁3、頂板4、底板5、內隔墻6、填芯7、錨體8、下墻體9、上墻體10、下襯砌11、上襯砌12、前支墩13、前錨室14、后錨室15、墻底注漿16、穿孔型鋼連接件17、型鋼18、鋼筋接駁器19、鋼剪力鍵20、縱向受力鋼筋21。
【具體實施方式】
[0030]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0031]本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，利用穿孔型鋼連接件將混合式地連墻與內襯砌、底板、頂板連接在一起，形成永久結構的共同受力體，并將下墻體嵌入到中風化或微風化巖層中，使得地下連續墻既可作為橋梁錨碇的臨時圍護結構，起擋水和擋土的作用，又可作為永久結構的一部分，承受巨大的水平纜力的作用。
[0032]如圖1和圖2所示，為本發明提供的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎的示意圖，該混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎包括混合式地連墻1、內襯砌2、帽梁3、頂板4、底板5、內隔墻6、填芯7和錨體8等，其中:
[0033]混合式地連墻I設置于周圈，內襯砌2緊貼混合式地連墻I內側；帽梁3位于混合式地連墻I和內襯砌2的頂部，底板5位于內襯砌2的內側下部。內隔墻6和填芯7位于底板5之上，頂板4位于內隔墻6和填芯7之上，錨體8位于頂板4之上。錨體8由前支墩13、前錨室14和后錨室15等部分組成。填芯7位于后錨室15底部由頂板4、底板5及內隔墻6圍成的區域中。
[0034]其中混合式地連墻I為混合墻體結構，由下墻體9和上墻體10組成。其下墻體9為型鋼混凝土墻體，混凝土標號不低于C35，上墻體10為鋼筋混凝土墻體，混凝土標號不低于 C30。
[0035]在下墻體9的底部還包括墻底注漿16，用以提高防滲能力并消除墻底泥皮影響。通過采用混合墻體結構與墻底注漿措施增強了下墻體9的抗剪能力，保證了作為永久結構承受水平纜力的受力安全性。
[0036]內襯砌2為混合襯砌結構，由下襯砌11和上襯砌12組成。其中下襯砌11為混凝土標號不低于C35的鋼筋混凝土結構，上襯砌12為混凝土標號不低于C30的鋼筋混凝土結構。
[0037]下墻體9、下襯砌11和底板5通過穿孔型鋼連接構造17實現三者間受力鋼筋的貫通及可靠連接。穿孔型鋼連接件17由型鋼18、鋼筋接駁器19及型鋼18兩側的鋼剪力鍵20組成。下墻體9與上墻體10通過下墻體9中的型鋼18與上墻體10中的縱向受力鋼筋21焊接在一起實現上下墻體的可靠連接。
[0038]下墻體9的底部嵌入中風化或微風化巖層中，嵌入巖層的長度取為地下連續墻外徑的10%。
[0039]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，該混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎包括混合式地連墻(I)、內襯砌(2)、帽梁(3)、頂板(4)、底板(5)、內隔墻(6)、填芯(7)和錨體(8)，其中: 混合式地連墻⑴設置于周圈，內襯砌⑵緊貼于混合式地連墻⑴內側；帽梁⑶位于混合式地連墻⑴和內襯砌⑵的頂部,底板(5)位于內襯砌⑵的內側下部； 內隔墻(6)和填芯(7)位于底板(5)之上，頂板⑷位于內隔墻(6)和填芯(7)之上，錨體⑶位于頂板⑷之上； 錨體(8)包括前支墩(13)、前錨室(14)和后錨室(15);填芯(7)位于后錨室(15)底部由頂板(4)、底板(5)與內隔墻(6)圍成的區域中。
2.根據權利要求1所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，所述混合式地連墻(I)為混合墻體結構，包括下墻體(9)和上墻體(10)，其中下墻體(9)為型鋼混凝土墻體，混凝土標號不小于C35，上墻體(10)為鋼筋混凝土墻體，混凝土標號不小于C30。
3.根據權利要求2所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，在所述下墻體(9)的底部還包括墻底注漿(16)，用以提高防滲能力并消除墻底泥皮影響，通過采用混合墻體結構與墻底注漿增強了下墻體(9)的抗剪能力，保證了作為永久結構承受水平纜力的受力安全性。
4.根據權利要求1所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，所述內襯砌(2)為混合襯砌結構，包括下襯砌(11)和上襯砌(12)，其中下襯砌(11)為混凝土標號不小于C35的鋼筋混凝土結構，上襯砌(12)為混凝土標號不小于C30的鋼筋混凝土結構。
5.根據權利要求1所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，所述的下墻體(9)、下襯砌(11)和底板(5)通過穿孔型鋼連接件(17)實現三者間受力鋼筋的貫通及可靠連接。
6.根據權利要求5所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，所述穿孔型鋼連接件(17)由型鋼(18)、穿孔鋼筋接駁器(19)和型鋼(18)兩側的鋼剪力鍵(20)組成。
7.根據權利要求2所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，所述下墻體(9)與上墻體(10)通過下墻體(9)中的型鋼(18)與上墻體(10)中的縱向受力鋼筋(21)焊接在一起，實現上下墻體的可靠連接。
8.根據權利要求2所述的混合式地連墻與重力式錨碇共同受力的復合錨碇基礎，其特征在于，所述下墻體(9)的底部嵌入中風化或微風化巖層中，嵌入巖層的長度為地下連續墻外徑的5%?20%。
【文檔編號】E02D29/02GK104196048SQ201410497900
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】徐國平, 張喜剛, 陳占力, 吳明遠, 梅剛, 劉高, 付佰勇, 過超, 黃李驥 申請人:中交公路規劃設計院有限公司, 中交公路長大橋建設國家工程研究中心有限公司